Net Awareness 2: Awareness...آ  2018-05-27آ  inter-faculty master program on complex systems and...

download Net Awareness 2: Awareness...آ  2018-05-27آ  inter-faculty master program on complex systems and networks

of 31

  • date post

    10-Jul-2020
  • Category

    Documents

  • view

    0
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of Net Awareness 2: Awareness...آ  2018-05-27آ  inter-faculty master program on complex systems and...

  • INTER-FACULTY MASTER PROGRAM on

    COMPLEX SYSTEMS and NETWORKS SCHOOL of MATHEMATICS

    SCHOOL of BIOLOGY SCHOOL of GEOLOGY

    SCHOOL of ECONOMICS ARISTOTLE UNIVERSITY of THESSALONIKI

    Net Awareness 2: Analysis

    Ι. Αντωνίου, Δ. Κουγιουμτζης, Φ. Κολυβα-Μαχαιρα, Γ. Μητακιδης,

    Χ. Μπρατσας, Π. Μωυσιαδης, Α. Παπαδοπουλου, Ν. Φαρμακης, Ν. Χασαναγκας

    ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ

    Α.Π.Θ

    05-12-2014

  • Γιατι Συζηταμε για Πολυπλοκοτητα • Μη Αναγωγιμες Αλληλεξαρτησεις (Η Υποθεση Ανεξαρτησιας καταρριπτεται στα Πραγματικα Συστηματα) Αναλυση σε Δομικες/Λειτουργικες Ενοτητες (Modules Comunities) • Περιορισμοι στην Υπολογισιμοτητα (Αναλυτικη και Αριθμητικη) • Περιορισμοι στην Επεξεργασιμοτητα, ιδιαιτερα Μεγαλων Δεδομενων σε πραγματικο Χρονο. • Περιορισμοι στην Προβλεψιμοτητα (Χαος) • Περιορισμοι στην Ακριβεια και στην Ευκρινεια • Περιορισμοι στην Αποφανσιμοτητα • Περιορισμοι στην Υπολογισιμοτητα • Αβεβαιοτητα • Αναδυση Νεων Δομων/Λειτουργιων/Καινοτομιων • «Αορατες» (Εμμεσες) Επιρροες-Αιτιασεις

  • Complexity Issues •High Interdependence (Independence Fails) •Limits to Computability (Analytics) •Limits to Processability •Limits to Predictability •Emergence, Chaos, Innovation •Limits to Decidability •Uncertainty (limits to Accuracy-Precision) • Invisible (Indirect) Influences

  • Τι είναι Συστημα? Συστημα, από το ρημα «συνίστημι», ειναι κάθε συλλογη Οντων που καλουνται Συστατικα ή Μερη τα οποια αλληλοσυνδεονται ώστε να συναποτελουν ένα «ολον». Η σχεση των μερων οριζει το Συστημα. Γνωστοι Μηχανισμοι σχεσης είναι • φυσικες αλληλεπιδρασεις-ζευξης Υλης, Ενεργειας, Πληροφοριας, • Χωρο-Χρονικοι περιορισμοι, • Ενσωματωση του Συστηματος σε ευρυτερο Συστημα. Ένα Συστημα αφοριζεται από το Περιβαλλον ή άλλα Συστηματα δια του Συνορου/Διεπαφης.

  • What is a System ? System, from the verb «συνίστημι» is a Collection of interrelated Entities called Components or Parts or Structural Units, so as to form a whole Relation Mechanisms: - interaction - coupling - interdependence - embedding within a larger System within the System Environment the spatial boundaries the temporal boundaries, Structure Properties Functionality

  • Πολυπλοκα Συστηματα κατά Prigogine 1980 Decomposability into Independent Components fails H Στρατηγικη Διαιρει και Βασιλευε Kαταρρεει The Strategy Divide and Conquer Fails Indecomposability Interdependence Οι Αλληλοεξαρτησεις δεν Αιρονται Ποιοι Μηχανισμοι Αλληλεξαρτησης οδηγουν σε συγκεκριμενη Συμπεριφορα Μακραν της ισορροπιας? Ποιοι Μηχανισμοι επιβιωνουν Μακραν της ισορροπιας? Which Mechanisms survive far From thermodynamic Equilibrium?

    Πως θα περιγραψουμε τις Αλληλοεξαρτησεις? How to describe the Interdependencies?

  • Knowledge Networks

    Language Logical Inference Decisions Mathematical Systems and Theories Web Semantic Networks Ontologies, Semantic Web

    Biomedical Networks

    Genetic, Protein, Metabolic, Phenotypic Brain, Connectomics Disease Spread in the Organism, in Society

    Ecological, Species Interaction, Pollination

    Socio- Economic Networks

    Organizations, Business Ecosystems (EU) Management, Projects, Workflow Nets Transport, Supply Nets Financial Nets World Trade Web Social Nets, Communities, Influence Friendship, Sexual Nets, Trust, Gossip

    War, Conflict, Criminal Nets, Terrorist Nets

  • Δικτυα Πρωτεινων Protein-protein interaction network Proteins known to be involved in infertility (yellow nodes) and interaction partners (grey nodes).

  • Δικτυα Μεταφορας Transport Networks Geodesic path is the shortest path from one vertex to another, through the network

  • Τυχαια Δικτυα. Τηλεφωνικες Συδεσεις Random Nets. Telephone Networks Renyi, Erdos 1960

    PSTN (Public Switched Telephone Network) Random Networks

  • Τα Ζωντα Δικτυα The Networks of Life

    Ανακαλυπτονται 2 νεα ειδη Δικτυων Επικοινωνιας -Τα Δικτυα Μικροκοσμων (Small Worlds) Κοινωνικα Δικτυα Social Nets Επιληψια Epilepsy

    Συγχρονισμος Πυγολαμπιδων Synchronization of Fireflies

    [Strogats, Watts 1998] -Τα Αυτο-ομοια Δικτυα (Self-Similar,Scale-Free) Διαδικτυο The World Wide Web [Barabasi,Albert 1999]

  • Συγχρονισμός Synchronization Μικρες Διαδρομες Επικοινωνιας Small Communication Pathways

  • Fractals Aυτο-Ομοια Δικτυα Αναξαγορας: “αρχας των οντων ομοιομερειας απεφηνατο” [Αετιος, DK 59A46] Σμαραγδινος Πιναξ Αλχημιστων: Emerald tablet Alchemy: «Tα Ανω ως και τα Κατω» P(k) ~ k−γ Νομος Δυναμης Power Law

  • World-Wide Web. The Distribution of the Number of Links follows the Power law Ο Παγκοσμιος Ιστος Η Κατανομη του αριθμου των Συνδεσεων ακολουθει τον Νομο Δυναμης

  • Αναλυση Ευπαθειας Διαδικτυου Analyzing Web Vulnerability

  • Προγραμμα Μεταπτυχιακων Σπουδων στην Επιστημη του Διαδικτυου 2009-10 εως 2013-4 Τα Δικτυα ως Πλαισιο Αναλυσης Του Διαδικτυου, του Παγκοσμιου Ιστου Και των Πολυπλοκων Συστηματων

  • 2015-2025 OΡΑΜΑ Τα Δικτυα ως Κοινο Πλαισιο Αναλυσης •Της Δομης, •Της Λειτουργιας •Του Σχεδιασμου-Θεραπειας των Πολυπλοκων Συστηματων Ενοποιηση-Διαλειτουργικοτητα της Γνωσης

  • ΜΕΤΕΞΕΛΙΞΗ: Προγραμμα Μεταπτυχιακων Σπουδων στα Πολυπλοκα Συστηματα και Δικτυα 2014-15 εως 2021-2 Τα Δικτυα ως Κοινο Πλαισιο Αναλυσης •Της Δομης, •Της Λειτουργιας •Του Σχεδιασμου-Θεραπειας των Πολυπλοκων Συστηματων

  • ΠΜΣ στα Πολυπλοκα Συστηματα και Δικτυα Προσφερει: •Μεθοδολογια Αναλυσης Δικτυων Net ANALYTICS •Δυνατοτητες Παρεμβασης σε Δικτυα Net HEALING

    •Αναλυση Δεδομενων

  • Net ANALYTICS NET OBSERVATION-IDENTIFICATION (Statistical Analysis: Static-Temporal) NET DIAGNOSTICS: Characterize the Net

    Structure (Statistical-Topological Indices) • Roles of Individuals or Groups (Centralities Analysis) • Structural Units = Modules = Clusters (Modularity Analysis)

    Functions (Dynamical Models) • Evolution of the Net (Change Nodes-Links) • Flow within the Net: Influence-Propagation-Diffusion- Synchronization • Interoperability in Communication, Transport • Congestion, Bottlenecks • Robustness, Stability, Resilience, Vulnerability • Agility • Adaptability

  • Παρεμβαση. Net HEALING Policy Implementation : Optimization Possibilities (trade-off): Time, Space (Memory), Cost, Robustness-Agility-Adaptability Interoperability-Influence Control, Targetting, Stabilization (Re)Design, Intervention: Non-Invasive (Regulate the Weights) Invasive (Change Nodes-Weights)